1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3，4-二甲酸酐及其衍生物的合成与性质的研究

摘要

本论文以1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3，4-二甲酸乙酯为原料，经皂化、酸化以78%的产率成功制备了1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3，4-二甲酸酐，该酸酐是一种性质很稳定的黄色粉末，可以作为很重要的合成中间体，特别对于开发1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3，4-二取代的衍生物有着很重要的意义；为详细研究1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3，4-二甲酸酐的性质，以1，6-亚甲基桥轮烯-3，4-二甲酸酐为原料，分别与苯胺、苄胺、苯乙胺、正丁胺在醋酸中回流反应3小时，高产率的制备了N-苯基，N-苄基，N-苯乙基及N-正丁基-1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3，4-二甲酰亚胺64a～d，其结构经IR，NMR，Ms及HRMs等谱图进行了确认。 本论文将绿色化学的基本理念贯穿至整个有机反应过程，在1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3，4-二甲酸酐的合成过程中，原料二酯皂化结束后室温滴加浓盐酸即得到了目标产物，不用经过传统的二酸高温脱水过程，从而简便、低能耗的制备了目标产物；利用无溶剂的绿色合成方法，该酸酐与相应肼（水合肼、苯肼、对硝基苯肼和对甲氧基苯肼）在氮气保护、170℃下反应30 min，快速、高产率的制备了一系列N-氨基取代1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3，4-二甲酰亚胺类化合物65a～d，其结构经NMR，Ms及HRMs等谱图进行了确认。酸酐与相应伯胺、肼的缩合反应高原子经济性、低E因子且不向外界排出有毒副产物（副产物是水）。 针对酯皂化、酸化制备目标酸酐及酸酐与相应伯胺、肼缩合反应的机理进行了研究。结果发现，某些1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3，4-二取代的化合物由于存在合适的亲电亲核中心，在一定条件下反应易于形成环状结构，且倾向于形成五元环而不是六元环，这可能是由于1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3，4-二取代官能团之间合适的空间立体化学造成的，并以实验对此机理进行了验证。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：主要符号表

声明

第一章绪论

1.1轮烯化合物综述

1.1.1轮烯

1.1.2[10]轮烯

1.1.3 1，6-亚甲基桥[10]轮烯的结构特点

1.1.4 1，6-亚甲基桥[10]轮烯骨架的合成及其延展

1.1.5 1，6-亚甲基桥[10]轮烯的应用领域

1.2酸酐

1.2.1邻苯二甲酸酐及其衍生物的应用

1.2.2萘二甲酸酐及其衍生物的应用

1.3 酰亚胺类化合物

1.3.1酰亚胺及其N-取代衍生物的结构特点与合成

1.3.2酰亚胺及其N-取代衍生物的应用

1.3.3 N-氨基取代酰亚胺与哒酮类化合物的制备与性质

1.4建立1，6-亚甲基桥[10]轮烯衍生物的绿色合成方法学

1.4.1绿色化学发展的现状

1.4.2常见绿色有机合成技术

1.4.3无溶剂有机合成

1.4.4酯的水解及1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3,4-二甲酸酐的绿色制备

1.4.5酸酐与伯胺、肼缩合反应的绿色化学

1.5研究的目的和意义

1.6研究的内容

第二章实验部分

2.1实验仪器和试剂

2.2新化合物的合成

2.2.1 1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3,4-二甲酸酐的合成

2.2.2 N-取代-1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3,4-二甲酰亚胺64a～d的合成

2.2.3 N-氨基取代1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3,4-二甲酰亚胺65a～d的合成

2.3水合肼与1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3,4-二甲酸酐在不同溶剂下的反应

2.3.1水合肼与1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3,4-二甲酸酐在乙醇中的反应

2.3.2水合肼与1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3,4-二甲酸酐在二甘醇中的反应

第三章实验结果与讨论

3.1 1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3,4-位的立体化学

3.2 1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3，4-二甲酸酐与相应伯胺、肼缩合反应的机理

3.3 1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3,4-二甲酸酐及其衍生物的理化性质和结构表征

3.3.1 1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3,4-二甲酸酐

3.3.2 N-苯基-1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3,4-二甲酰亚胺

3.3.3 N-苄基-1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3,4-二甲酰亚胺

3.3.4 N-苯乙基-1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3，4-二甲酰亚胺

3.3.5 N-正丁基-1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3,4-二甲酰亚胺

3.3.6 N-氨基-1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3，4-二甲酰亚胺

3.3.7 N-苯氨基-1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3，4-二甲酰亚胺

3.3.8N-对硝基苯氨基-1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3，4-二甲酰亚胺

3.3.9 N-对甲氧基苯氨基-1，6-亚甲基桥[10]轮烯-3,4-二甲酰亚胺

第四章结论

参考文献

致 谢

研究成果和发表论文

作者和导师介绍